二氧化钒多相之谜被揭开

2010-11-26 10:32 来源: 中国科学院
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  二氧化钒材料在相对低的温度下作为绝缘体时,呈现出多相竞争的现象。然而,自20世纪60年代人们开始研究二氧化钒以来,这奇异的相行为一直不为人们所掌握。美国科学家23日表示,通过对二氧化钒相变(从金属到绝缘体)进行系统的研究,他们揭开了困扰学术界数十年的谜团。

  美国田纳西大学研究助理亚历山大·特瑟勒夫与法国科学家合作,在美国橡树岭国家实验室纳米相材料科学中心,借助凝聚物理学理论成功地解释了二氧化钒的相行为。特瑟勒夫表示,他们发现二氧化钒发生的多相竞争现象纯粹是由晶格对称所引起的,并认为在冷却时二氧化钒晶格能够以不同的方式发生“折叠”,因此人们所观察到的现象是二氧化钒不同的折叠形态。

  二氧化钒在材料世界以其迅速和突然的相变而显得与众不同,其相变温度为68摄氏度。特瑟勒夫说,二氧化钒所具有的导电特性让其在光器件、电子装置和光电设备中具有广泛的应用潜力。

  研究人员表示,他们的理论研究工作可以指导未来关于二氧化钒的实验研究,并最终帮助开发基于二氧化钒材料的新技术。纳米相材料科学中心资深科学家瑟尔盖·卡理宁认为,在物理学中,人们总希望知道材料的特性,热动力学理论将让人们预测在不同的外部条件下材料的行为特征。